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东南⼤学电磁场课件chap3第三章恒定磁场第三章恒定磁场Steady Magnetic Field恒定磁场基本⽅程?分界⾯上的衔接条件序磁感应强度磁通连续性原理?安培环路定律磁⽮位及边值问题磁位及边值问题镜像法电感磁场能量与⼒磁路Introduction3.0序导体中通有直流电流时，在导体内部和它周围的媒质中，不仅有电场还有不随时间变化的磁场，称为恒定磁场。
恒定磁场的知识结构。
恒定磁场和静电场是性质完全不同的两种场，但在分析⽅法上却有许多共同之处。
学习本章时，注意类⽐法的应⽤。
磁⽮位（A ）边值问题解析法数值法有限差分法有限元法分离变量法镜像法电感的计算磁场能量及⼒磁路及其计算基本实验定律(安培⼒定律）磁感应强度（B ）(毕奥—沙伐定律)H 的旋度基本⽅程 B 的散度磁位( )m 分界⾯衔接条件本章要求深刻理解磁感应强度、磁通、磁化、磁场强度的概念。
掌握恒定磁场的基本⽅程和分界⾯衔接条件。
了解磁位及其边值问题。
熟练掌握磁场、电感、能量与⼒的各种计算⽅法。
了解磁路及其计算⽅法。
3.1.1 安培⼒定律(Ampere’s Force Law )=l l R RI I '2''0)d (d π4e l l F µ两个载流回路之间的作⽤⼒F3.1 磁感应强度Magnetic Flux Density图3.1.1 两载流回路间的相互作⽤⼒式中，为真空中的磁导率µ0'-'-?=l I 30)(d π4r r r r l µ磁场⼒B l e l l F ?=??=l l l R I RI µI d )d π4(d '2'0电场⼒E eF q RV q R V ='=?')d π41(20ρε定义：磁感应强度=l R R I 2'0d π4e l B µ单位T （Wb/m 2）3.1.2 毕奥—沙伐定律、磁感应强度( Biot-Savart Law and Magnetic Flux Density )⼒= 受⼒电荷电场强度⼒= 受⼒电流磁感应强度毕奥－沙伐定律适⽤于⽆限⼤均匀媒质。
4A的(图3-1a)。
这种电流叫做感应电流。
图3-151.1电磁感应现象当磁棒插在线圈内不动时,电流计的指针就不再偏转,这时线圈中没有感应电流。
再把磁棒从线圈内拔出,在拔出的过程中,电流计指针又发生偏转,偏转的方向与插入磁棒时相反,这表明感应电流与前面相反(图3-1b)。
在实验中，磁棒插入或拔出的速度越快，电流计指针偏转的角度就越大，就是说感应电流越大。
如果保持磁棒静止，使线圈相对磁棒运动，那么可以观察到同样的现象。
图3-1电磁感应现象在上一章中曾经说过，一个通电线圈和一根磁棒相当。
那么,使通电线圈和另一个线圈作相对运动，是否也会产生感应电流呢？这需要通图3-171.1电磁感应现象实验二如图3-2，另一个线圈A ’与直流电源相连。
用这个通电线圈A ’代替磁棒重复上面的实验，可以观察到同样的现象。
在通电线圈A ’和线圈A 相对运动的过程中，线圈A 中产生感应电流；相对运动的速度越快，感应电流越大；相对运动的方向不同(插入或拔出)感应电流的方向也不同。
图3-2电磁感应现象如图3-3，把线圈A ’跟开关K和直流电源插在线圈A 内。
图3-291.1电磁感应现象在这个实验里，线圈A ’和线圈A 之间并没有相对运动。
这个实验和前两个实验的共同点是，在实验中线圈所在处的磁场发生了变化。
A 图3-3如果用一个可变电阻代替开关K ，那么当调节可变电阻一改变线圈A ’中电流强度的时候，同样可以看到电流计的指针发生偏转,即线圈A 中产生感应电流。
调节可变电阻的动作越快,线圈中的感应电流就越大。
101.1电磁感应现象在前两个实验中，是通过相对运动使线圈A 处的磁场发生变化的；在这个实验中，是通过调节线圈A ’中的电流(即激发磁场的电流)使线圈A 处的磁场发生变化的。
因此,综合这三个实验就可以认识到：不管用什么方法,只要使线圈A处的磁场发生变化,线圈A 中就会产生感应电流。
这样的认识是否完全了呢？我们再观察一个实验。
A图3-3如图3-4，把接有电流计的导体图3-4边滑动时，线框所边的移动只是使线框的面积由此可见，把感应电流的起因从直接引起的效果看，磁场的变图3-4实验四的结论：把感应电流的起因只归结成磁场2内穿过回路的磁通量的变化是1.0m/s.求线框中感应电动势的大小。
